LTE_A中载波聚合技术研究进展
LTE-CA载波聚合(CarrierAggregation)测试技术

LTE-CA载波聚合(CarrierAggregation)测试技术载波聚合是什么为了满足单用户峰值速率和系统容量提升的要求,一种最直接的办法就是增加系统传输带宽。
于是富有远见的工程师们将目光放在了载波聚合技术上,LTE-Advanced系统引入一项增加传输带宽的技术,也就是载波聚合(Carrier Aggregation,也简称CA),载波聚合技术将2~5个LTE成员载波(ComponentCarrier,CC)聚合在一起,实现最大100MHz的传输带宽,有效提高了上下行传输速率,终端根据自己的能力大小决定最多可以同时利用几个载波进行上下行传输,如图1为有无载波聚合下的传输方式对比。
当前市面上很多手机已经支持载波聚合CA技术如华为大部分手机等。
图1 有无载波聚合对比载波聚合测试方案及原理经过大量的优化、改进,不断吸收客户需求,目前新益技术有限公司LTE-CA载波聚合(Carrier Aggregation)测试方案已可以轻松应对手机终端载波聚合测试。
作为国内唯一成熟的载波聚合测试方案,新益系统在华为等客户处进行了严格论证,获得多位客户充分认可与好评,印证新益技术领先的技术实力和服务能力。
新益技术载波聚合CA系统设计师李美秀指出:“传统测试系统主要是采用SISO技术来测试手机2G、3G、4G的发射功率和接收灵敏度,无法模拟出真实环境中存在的多径和干扰同时对支持CA技术的手机不能进行吞吐量测试,无法对支持CA技术手机的性能进行评估,因此迫切需要一个切实可用的载波聚合CA测试方案。
”图2 CA载波聚合测试原理图3 3GPP规范CA测试图2015年8月新益技术基于《3GPP TS 36.508 version 12.9.0 Release 12》、《CTIA Test Plan for 2x2 Downlink》等法规、参照《MIMO and Transmit Diversity Over-the-Air Performance》规范对2*2测试模式的说明和《MIMO OTA Handset Performance and testing》规范对2*2测试规范推出自主知识产权的载波聚合CA测试系统(如图2所示)。
联通LTECA载波聚合技术介绍精修订

联通L T E C A载波聚合技术介绍SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#1.特性概述1.1基本定义CA:CarrierAggregation,载波聚合。
CC:ComponentCarrier,分支载波。
PCC:PrimaryCell,主小区SCC:SecondaryCell,辅小区小区集:CA载波集合主要包括PCC、SCC,小区集为PCC、SCC共同组成的集合。
1.2应用场景3GPPRelease10(TS36.300AnnexJ)定义了CA的5种典型场景。
华为eNodeB对这5种场景的支持情况如下表所示。
场景1:共站同覆盖目前协议明确规定CA典型场景中,两个不同频率的载波是在同一个eNodeB 内,即intraeNodeB。
F1:载波频率1F2:载波频率2场景2:共站不同覆盖场景3:共站补盲场景4:共站不同覆盖+RRH场景5:共站不同覆盖+直放站1.3载波聚合类型标准上支持的CA载波聚合类型有:Intra-Band和Inter-Band,详细如下:类型1:Intra-bandcontiguouscomponentcarriersaggregated类型2:Intra-bandnon-contiguouscomponentcarriersaggregated类型3:Inter-bandnon-contiguouscomponentcarriersaggregated注:协议规定,连续两个CC的载波间隔必须为300kHz的整数倍,以保证子载波的正交性;若非连续载波,没有要求。
1.4网元要求根据3GPP36.1046.5.3要求:intra-bandCA(contiguous)两频点采用不同RRU/RFU,同步时延需在130ns以下;intra-bandCA(non-contiguous)两频点采用不用RRU/RFU,同步时延需在260ns以下;inter-bandCA两频点采用不同RRU/RFU,同步时延需在1.3us以下。
载波聚合在LTE—Advanced系统中的应用研究

三 、技术 性 贸易壁 垒带来 的 问题 ( 一 )阻碍 产 品 出 口
随着技术 的不 断创新 以及迅 速发展 的高 灵敏检 测检疫技 术 ,发 达 国家更严苛的技术性 贸易壁 垒 , 要求采 取适当方式 、 , 使用更加先进 的检测设 备 ,这对一些 国家和 地区实施贸易保护提供 了更 为有利 的条 件 。发达 国家和地区的技术性 贸易壁 垒渐成体系 ,并在不断完善 。如 自2 0 1 3 年7 月初 ,欧盟针对建筑产品需求必须执行 的 C P R法规 , 使得 针对 建筑产品所实施 的 旧指令 C P D失效 。 ( 二 ) 贸 易 保 护 主 义 抬 头
一
(四 )技 术 标 准 、检 验 检 测 设 备 相 对 落 后
技术 标准 水平相 对较低 ,我 国有些标 准在技 术要求 的设置 和限 量指标上落 后于 国际先进标准 , 削弱 了产 品竞争 力 ,不利于我国产品 的出口。检 验检 测设备相对落后 ,影响产 品质量检 验检 测的时效性和 准 确性。
易 。
一
由于 我 国产 品质 量认证 起步较 晚 ,认证 机制不 够健全 ,少有 国 际标准认证 。为减少 出 口产品遭遇技术壁垒 的限制 , 我 国加快开展 了 产品质量认证 ,企业质量体 系认 证和环境管理体系认证等工作 , 也与 些外 国认证机 构建立了双边合作关 系。但产 品质量认证 不局限仅通 过一个认证 就能 达标 ,有些需要对商 品的生 产过 程 , 使用 、国际贸易 流通环节 的多方 认证才达到标准 。此外 ,我 国对进 出口产 品质量认证 的有关 制度也存 在不一致性 ,影响 了质 量认证 的权威 性和统一性 。
近年来 ,部分 自愿性措施不断与法治措施相结合 ,并以法规的 也变得越来越多,但其增速相对农产品食品而言并不算快。我国机电 0 年代对其罐装食品附加的称为 “ 危 仪器行业 和农产品食 品行业显然 已成为技术性 贸易壁垒瞄准 的主要对 名义 被明确规定 。如美 国上世纪 7
LTE-A系统的载波聚合技术-田骥

2.研究方向
载波聚合的应用场景
F1
F2
Thank you!
V1'
' R1,2
V1''
V2'
' R2,2
V2''
' R2 K k0 ,1
...
' R2, k0
...
V2' K k0
R
' 2 K k0 , k0
Vk''0
Figure 3. An example for the “friend match”
Simulation results
SNR=6dB
A Two-step Matching Algorithm for Carrier Assignment in Downlink Coordinated Multi-point in LTE-A
Background
In LTE-A system, an efficient carrier assignment algorithm in CoMP is very important to improve the throughput of network.
Model and problem
Coherent JP:
SINRk ( w1,k ,l H1,k ,l v1,k ,l ( w1,k ,l
P
LTE-A系统中载波聚合技术

载波聚合与LTE兼容
LTE-UE能够接入任何被聚合的载波 LTU-UE只能接入唯一的单个载波 LTE-UE能够接入部分被聚合的载波
载波聚合需要考虑的问题
1、不同频带相差的传播损耗不同频率高的路径损耗大 2、不同频带多普勒频移和相干时间相差很大 3、功率控制 4、终端复杂度的问题 5、小区边缘接收问题
载波技术的需求分析--------业务与应用的发展
为什么用载波聚合
LTELTE- Advanced 系 统带宽扩展方式
联合扩展
载波聚合
为了提高峰值速率和每个小区的平均 吞吐量,需要更宽的带宽。
什么是载波聚合
连续载 波聚合
载波 聚合
将相邻的数个较小的载波整 合为一个较大的载波
非连续 载波聚 合
将离散的多载波聚合起来, 将离散的多载波聚合起来, 当作一个较宽的频带使用, 当作一个较宽的频带使用, 通过统一的基带处理实现离 散频带的同时传输
LTE载波1
LTE-A载波
LTE载波1
LTE-A载波
LTE载波2
LTE载波2
LTE载波2 LTE载波3 LTE-A载波
LTE-A载波
同一频段内,非连续载波
不同频段内,非连续载波
载波聚合的切换问题分析
希望UE在切换过程中及切换后仍然支持载波 聚合技术 同一频带内采用载波聚合技术,要求实现简单, 且易于保持切换中及后的连续性 在不同频带内,要保持切换过程的载波聚合连 续性,会更复杂 便于切换易实现,载波聚合只在同一个频带内 与同一个eNodeB内进行。
频带内不相邻载波聚合 ( Intraband Non-Contiguous CA )
LTE_A系统中的载波聚合方案设计_李美艳

-96-/2012.04/LTE-A系统中的载波聚合方案设计西安外事学院 李美艳【摘要】载波聚合(Carrier aggregation)技术是LTE-A系统的一个重要特点,是提高LTE-A系统峰值速率和峰值频谱效率的关键技术。
本文介绍了CA技术的技术原理,重点分析了CA技术的方案设计,探讨了目前的研究现状,并展望了CA技术进一步发展的方向。
【关键词】LTE-A;载波聚合;技术原理;频谱效率 1.引言 LTE-A(Long-Term Evolution-Advanced,高级长期演进)是3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)为了满足IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications Advanced,高级国际移动通信)的需求而在LTE技术的基础上进行的技术演进,为了满足IMT-A和未来通信对更大峰值速率的要求,LTE-A支持的峰值速率为下行1Gbps,上行500Mbps,上下行峰值频谱利用率分别达到15bps/Hz和30bps/Hz。
为了满足如此大的峰值速率要求,需要LTE-A 支持最大100MHz带宽。
然而在现有的可用频谱资源中很难找到如此大的带宽,而且大带宽对于基站和终端的硬件设计带来很大困难。
此外,对于分散在多个频段上的频谱资源,亟需一种技术把他们充分利用起来。
基于上述考虑,LTE-A引入CA (Carrier Aggregation,载波聚合)这一关键技术。
CA可以通过聚合若干个连续或不连续的频带来共同为终端服务。
2.载波聚合技术原理 CA技术通过在频域上进行扩展,以满足系统对大带宽的需求。
CA是指基站将多个成分载波(Composition Carrier,CC;最多5个;每个最多20MHz;频率上可以连续也可以分散)聚集起来一起为U E 提供服务。
载波聚合的场景可以分为3种:带内连续载波聚合(Intra-Band,Contiguous)、带内非连续载波聚合(Intra-Band,Non-contiguous)、带外非连续载波聚合(Inter-Band,Non-Contiguous)。
LTe-A中载波聚合关键技术研究中期报告

LTe-A中载波聚合关键技术研究中期报告1. 概述LTE-A(LTE-Advanced)是LTE的升级版,它引入了许多关键技术,其中载波聚合是最重要的之一。
载波聚合技术可以通过同时利用多个不同频段的载波来提高数据传输速率,增加网络容量和覆盖范围。
本文介绍了载波聚合技术的原理和现有研究成果,探讨了当前研究中存在的问题和未来发展方向。
2. 原理载波聚合是一种多载波技术,它将不同频段的载波组合成一个通道,可以提高数据传输速率。
在LTE-A中,通过引入多个开销较小的3GPP频段,可以提升系统覆盖范围和容量。
具体实现方式是在两端设备间建立多个物理通道,每个物理通道都可以利用不同频段的载波。
然后,这些物理通道将被聚合成一个逻辑通道,从而提高系统性能。
3. 现有研究成果目前,载波聚合技术已经在LTE-A 网络的实现中得到了广泛应用。
各个运营商在全球范围内都已经部署了这一技术。
根据实验结果,采用两个40Mhz 的载波聚合,在现有LTE网络下,可以实现最大600Mbps的下载速率,最大还可扩展到1Gbps 左右。
同时还可以提高网络容量和覆盖范围。
当然,目前这项技术还有一些瓶颈,例如网络节点复杂、终端设备兼容性等问题,需要进一步研究和改进。
4. 未来的发展方向当前,LTE-A网络的发展已经进入了成熟阶段,但载波聚合技术在某些方面仍存在改进的空间,尤其是在网络端和终端设备兼容性上。
因此,在未来的研究中,需要集中解决这些问题:4.1 减少网络节点的复杂性。
载波聚合技术需要在网络中引入多个物理通道,这会增加网络的复杂度。
因此,在未来的研究和开发中,需要考虑如何减少网络节点的复杂度,简化网络结构和部署。
4.2 提高终端设备的兼容性。
载波聚合技术需要支持多种频段和带宽,同时需要终端设备和网络节点的协作,因此其兼容性是一个重要的问题。
今后,需要开发更加智能的终端设备和协议,以提高其兼容性和可扩展性。
4.3 优化网络资源管理。
随着用户数量和流量的不断增加,网络资源管理变得越来越重要。
测试LTE演进计划(LTE-Advanced)网络基础设施的载波聚合

对于LTE-Advanced,3GPP第10版引入几项新的功能,加强现行的LTE标准,这些功能的目标是将下行峰值速率提高至1 Gbps以上,并缩短延迟时间及改善频谱效率。
目标是达到最高可能的小区边缘用户速率。
如果要达到高传输速率的目标,LTE-Advanced 将需要一个比LTE目前指定的20 MHz更宽的通道频宽。
多数业者可使用的有限频谱带只有单一载波,不可能达成此目标。
因此,载波聚合(即结合频谱散射出的多载波能力) 将会是取得所需更宽有效频宽的关键方式,通常高达100 MHz。
这表示必须一并增加由连续或非连续频谱组成的多载波,以促使这些通道频宽更宽,传输速率更快。
在网络中执行载波聚合,意谓业者及基础设施供货商在真正的行动终端设备可使用之前,将需要一个配备载波聚合技术的测试手机。
LTE-Advanced的演变LTE-Advanced之3GPP计划的目标,是在国际电信联盟旗下的无线电通讯部门(ITU-R)规定的时限内达到或超出IMT-Advanced的要求。
IMT-Advanced的关键目标是:100 MHz频宽、下行1 Gbps的传输速率及上行500 Mbps的传输速率、下行及上行分别为8x8 MIMO及4x4 MIMO。
C-plane延迟最大值为50 ms,而U-plane 是低于或等于5 ms。
表1比较LTE 第8版及LTE-Advanced规格的目标。
表1:3GPP LTE-Advanced规格与L TE 第8版以及IMT-Advanced目标之比较演进标准提供的平均频谱效率及小区边缘用户速率,将比LTE 第8版更高,且因新分配的频宽,频谱的使用弹性更大。
自组织的网络及部署将是LTE-A重要的一部分,因为网络的复杂性将会使得手动最佳化变得不可行。
LTE 第8版将可以低成本平滑过渡到至LTE-A。
此外,LTE-A将必须与LTE共存,且基础设施会逐步发展,终端设备逐步升级。
功能性也将必须具有扩展性。
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LTE- A在频点、带宽、峰值速率及兼容性等方面都有 目前已有很多公司对载波聚合技术的可行性方案进行 新的需求[1]。其中,LTE- A系统支持的系统带宽最小 了广泛的讨论分析,如DoCoMo、Ericsson、Huawei等。
为20MHz,最大带宽达到100MHz。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ支持的下行峰值
LTE- A 系 统 的 潜 在 应 用 频 段 包 括 450MHz ~
下行的灵敏度和RACH msg 传输过程。Samsung公司 时间同步,并且子载波之间满足正交性。在聚合连续
在NTT DoCoMo 公司研究的基础上,就初始接入问题 LTE载波的情况下,如果考虑减少载波间的保护带
提出3点建议,即分别在每个DL组成载波上广播 宽,增加带宽内传输数据的载波数量,可以提高
层载波聚合应用、载波聚合对于LTE的兼容考虑、在
种聚合方式。
载波聚合方面频谱效率的提高问题、载波聚合对于
切换的一些转化。目前研究现状可参见表1所示。
图3 数据流分别在MAC和物理层聚合
图3中方案A为每个子载波分配一个独立的传输 块,单一的数据流在某一些点上被分到不同的载波 上,载波上数据流的聚合在MAC层完成。其中,每个 载波为独立设计,维持其原来的物理结构,包括特殊 载波的位置、链路自适应和HARQ等。方案B为所有 的载波共用一个传输块,单一的数据流在某些点上 被分到不同的载波上,载波上数据流的聚合在物理 层上进行。因此每个载波的物理层结构需要重新设 计,这样可能会影响数据流到MAC的时间。
30
2010.2 数据通信
新技术 New Technology
2.2 非对称载波聚合
统的全部功能,并支持与LTE的前后向兼容性,即R8
非对称载波聚合中的关键技术是控制信道和信 LTE的终端可以接入未来的LTE- A系统,LTE- A终端
令的设计以及接入过程等。其中控制信道和信令的 也可以接入R8 LTE系统。但如果发现可以显著提高
及控制信道的设计等方面与单载波系统有所区别。 的LTE系统资源,大大降低LTE- A系统的设计难度,
在LTE- A系统中,每个子载波对应一个独立的数据 以最小代价完成零散带宽的聚合。
流,子载波之间数据流的聚合方式可以分为在MAC
就标准方面可以从以下6点来考虑LTE- A中的
层聚合和在物理层聚合两种。图3所示为数据流的两 载波聚合技术,即应用场景、非对称载波聚合、物理
两种方案都实现LTE- A系统中传输块到聚合后 载波上的映射。方案A可以复用LTE系统的结构设 计,其链路自适应技术使用效果明显,且在HARQ方 面体现出了很好的性能,与LTE系统有较好的后向兼 容性,可以支持LTE系统的软硬件设备。缺点是频谱 效率和调度增益没有得到很好的实现,且系统总开 销较大,与聚合前基本一样多。方案B由于所有子载 波共用一个传输块,传输块包含的数据较多,减少了 传输块个数和HARQ过程,对MAC层来说,大大减小
支持后向兼容、支 持非后向兼容
标准未确定支持 后向兼容或非后 向兼容
配合频谱效率和 控制信道设计综 合考虑
频谱效率
减少载波间的保 只研究了对称载 非对称载波聚合
护带宽
波间的保护带宽 频谱效率
载波聚合中的切 换
跨频段聚合
研究处于初级阶 段
切换机制、由于覆 盖的模糊性所带 来的切换
2.1 载波聚合的应用场景 随着业界对移动互联网发展趋势的理解逐步加
一个组成载波来传输PDCCH,FFS对于PDCCH信息 和每一个载波聚合都能接入,同时还有一个选择与
的映射/编码问题与各个CC上的PDSCH相关。LG公 LTE- A结合,这样能接入一部分的被聚合的载波。目
司就HARQ映射的后向兼容和灵活性等问题在56#会 前3GPP的协议有可能让所有的都进行重新配置,按照
系统100MHz带宽的整段频带。因此,3GPP[2]提出了使
用载波聚合(Carrier Aggregation)技术来解决LTE- A
图1 连续载波聚合与非连续载波聚合示意图
收稿日期:2010-01-29 29
新技术 New Technology
数据通信 2010.2
续的20MHz频带聚合成一个40MHz的带宽。 LTE系统和LTE- A系统支持不对称业务 (UL与
PRACH参数- 时间、频率、编码资源;RAR在所有下行 LTE- A系统的频带利用率。目前可用的保护带宽有
组成载波对应一个上行载波上传输;初始接入时使 子载波间的保护带宽、频带的保护带宽。由于频带间
用仅仅一个DL载波,即对仅仅一个DL载波限制向后 的保护带宽有较大的利用空间,在不引进额外干扰
兼容,例如不通过其他载波传输PBCH/SCH。
注。目前在这方面的研究主要集中于物理小区标识 内的用户终端采用了载波聚合技术,基站在切换过
PC(I physical cell ID)的分配上。CATT公司指出:对于 程中也要支持载波聚合技术。相邻小区要通过广播
相同小区标识的分配,下行信令的关键问题是有更 或特定信号通知用户终端本小区的剩余频率资源和
表1 载波聚合技术应用
载波聚合技术
研究现状
存在问题
进一步可研究方向
应用场景
室内场景和游牧 场景
未深入讨论
应用场景的优化
非对称载波聚合
控制信道和信令 设计、初始接入过 程
具体信道格式未 确定
配合频谱效率综 合考虑
物理层应用
频 点 分 配 、PCI 分 配
研究不全面
载波间的时间同 步
兼容性(主要研究 非对称情况)
高的CM/PAPR不能忽视。而对于不同小区标识的分 载波配置情况。只有在相邻小区有足够频率资源的
配,上行链路参考信号的正交性会很差。解决方法是 前提下,用户终端才能进行切换。因此,采用多载波
在不同的组成载波中不广播不同的物理小区标识。 聚合技术,LTE- A系统需要解决切换机制,以及由于
术等。
示意了连续载波聚合方式与非连续载波聚合方式。5个
从LTE到LTE- Advanced系统的演进过程中,更 连续的20MHz频带聚合成一个100MHz带宽,两个不连
宽频谱的需求将成为影响演进的最重要因素之一。
当前LTE- A系统有6个候选频点,如果考虑到现有的
频谱分配方式和规划,很难找到足够的承载LTE- A
独立传输PUCCH和PUSCH;当要在同一个UL子载波 式进行了具体分析,并设计3种PDCCH的选择方式。
上进行传输时,PUCCH要给PUSCH捎带回答信息。还 2.5 频谱效率
分析了功率受限和非对称载波聚合中的特殊考虑。
载波聚合技术在一定程度上提高了频谱利用
在初始接入方面,重点在于解决接入时上行/ 率。同时,由于LTE- A系统下行链路载波要求严格的
议和57#会议上分别作了详细讨论。Samsung和CATT Rel- 8终端,全兼容,并且LTE- A的支持也给予考虑。
公司在57#会议上分别就PHICH问题作了讨论,提出
目前支持载波聚合对于LTE的非后向兼容较多。
当上行链路组成载波比下行链路组成载波大时,每 TR 36.814指出:在对称的载波聚合中配置的组成载
深,人们也在反思宽带移动通信的主要应用场景是 什么。用户的使用习惯似乎表明,对宽带多媒体业务 的需求主要来自于室内,有统计表明,未来80%~ 90%的系统吞吐量将发生在室内和热点游牧场景。 室内、低速、热点可能将成为移动互联网时代更重要 的应用场景。目前还没有针对室内场景或游牧场景 的应用做出专门的讨论或研究,对这类场景中应用 时所需要的特殊要求以及相关优化工作均没有得到 很好的解决。因此,LTE- A下一步的工作重点应该放 在对室内场景进行优化。
的前提下,3GPP讨论了多种利用频带间的保护带宽
2.3 物理层应用
来传输数据的技术方案。
虽然在LTE- A系统中,子载波之间数据流的聚 2.6 载波聚合中的切换
合方式为在MAC层聚合,而不在PHY中聚合,但载波
为了支持服务的连续性,在载波聚合的切换过
聚合在物理层中如何应用的问题仍然需要重点关 程中,基站必须提供相对稳定的服务速率。如果小区
关键词:载波聚合技术;LTE- Advanced系统
LTE目前支持最大20MHz的系统带宽,下行峰值 系统对频带资源的需求。
速率可以达到约300Mbit/s。而ITU- Advanced以1Gbit/s
为 设 计 目 标 , 同 时 要 求 系 统 的 最 大 带 宽 不 小 于 1 载波聚合技术概述
2010.2 数据通信
新技术 New Technology
LTE- A 中载波聚合技术研究进展
龚 凌 曹华孝 (华为技术有限公司成都研究所 成都 610041; 重庆邮电大学移动通信重点实验室 重庆 400065)
摘 要:介绍了LTE- Advanced系统中载波聚合的关键技术,重点分析了载波聚合技术的应用现状及 LTE- A中与载波聚合结合的热门技术,并探讨了载波聚合技术进一步发展的工作。
支持200~300个并行的VoIP用户。LTE- A对时延的 统部署大量频段集中在3.4GHz以上的较高频段,有
控制更加严格,控制层从空闲状态转换到连接状态 可能是1个多频段层叠无线接入系统。空中接口技术
的时延低于50ms,从休眠状态转换到连接状态的时 的框架就是由宽带宽、非连续频谱分布和灵活频谱
延低于10ms;用户层在FDD模式的时延小于5ms,在 的使用决定的。
速率为1Gbit/s,上行峰值速率为500Mbit/s,下行频谱 470MHz、698MHz~862MHz、790MHz~862MHz、2.3GHz
效 率 提 高 到 30bit/s/Hz, 上 行 频 谱 效 率 提 高 到 ~2.4GHz、3.4GHz~3.6GHz。因此,频谱聚合要求可以
15bit/s/Hz。在系统容量方面,LTE- A要求每5M带宽内 在多个频点上跨频带进行聚合。可以看出,LTE- A系